KR20100036238A - A centrifugal separator and a liquid phase discharge port member - Google Patents

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KR20100036238A KR1020097025401A KR20097025401A KR20100036238A KR 20100036238 A KR20100036238 A KR 20100036238A KR 1020097025401 A KR1020097025401 A KR 1020097025401A KR 20097025401 A KR20097025401 A KR 20097025401A KR 20100036238 A KR20100036238 A KR 20100036238A
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알파 라발 코포레이트 에이비
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Abstract

A centrifugal separator (1) comprises a bowl (2) rotating in use around an axis of rotation (5). The axis of rotation extends in a longitudinal direction of said bowl, and a radial direction (5a) extends perpendicular to the longitudinal direction. A base plate (6) is provided at one longitudinal end of the bowl, said base plate having an internal side (7) and an external side (8), an outlet opening (9) being provided in the base plate. A casing (33) is projecting at the outlet opening on the external side of said base plate, said casing comprising a casing side (34), a normal (35) to said casing side extending at an acute angle (β) relative to a circumferential direction of the bowl at said casing and a discharge opening (36) is provided in said casing side. The discharge opening is radially outwardly limited by a weir (45) with an overflow edge (39) and said discharge opening extending radially inwardly to a position above a highest intended level of liquid in the bowl.

Description

원심 분리기 및 액상 방출 포트 부재{A centrifugal separator and a liquid phase discharge port member}A centrifugal separator and a liquid phase discharge port member

본 발명은 사용시 회전축 둘레로 회전하는 보울(bowl) 및 상기 보울의 길이방향의 일 단부에 제공된 베이스 플레이트(base plate)를 포함하는 원심 분리기에 관한 것인데, 상기 회전축은 상기 보울의 길이 방향으로 연장되고, 상기 베이스 플레이트는 내부 측부(internal side) 및 외부 측부(external side)를 구비하며, 상기 베이스 플레이트에는 배출 개구(outlet opening)가 제공되고, 상기 베이스 플레이트의 외부 측부에 있는 배출 개구에서는 케이싱(casing)이 돌출되며, 상기 케이싱은 케이싱 측부(casing side)를 포함하고, 상기 케이싱 측부에 대한 법선(normal)은 상기 케이싱에서 보울의 원주 방향에 대해 예각(acute angle)으로 연장되며, 상기 케이싱 측부에는 방출 개구(discharge opening)가 제공된다.The present invention relates to a centrifuge comprising a bowl that rotates about an axis of rotation in use and a base plate provided at one end of the bowl in the longitudinal direction, the axis of rotation extending in the longitudinal direction of the bowl and Wherein the base plate has an internal side and an external side, the base plate is provided with an outlet opening, and a casing in the discharge opening at the outer side of the base plate. ) Protrudes, the casing comprises a casing side, the normal to the casing side extends at an acute angle with respect to the circumferential direction of the bowl in the casing, the casing side A discharge opening is provided.

이와 같은 형태의 원심 분리기는 US 2004072668 으로부터 알려져 있는데, 거기에는 케이싱 측부에 제공된 노즐을 구비한 케이싱이 기술되어 있다. 길이방향 축에 가까운, 케이싱의 위에는, 위어(weir)가 제공될 수 있다. 보울 내의 액체의 풀(pool)의 깊이는, 분리기에 대한 공급 속도가 일정하다면 노즐의 직경에 의해 결정된다.Centrifuges of this type are known from US 2004072668, where a casing with a nozzle provided on the casing side is described. On top of the casing, close to the longitudinal axis, a weir may be provided. The depth of the pool of liquid in the bowl is determined by the diameter of the nozzle if the feed rate to the separator is constant.

다른 그러한 원심 분리기가 US 7022061 로부터 알려져 있는데, 거기에는 엘보우 벤드(elbow bend)를 구비한 튜브형 부재를 갖는 액상 방출 포트가 기재되어 있다.Another such centrifuge is known from US 7022061, which describes a liquid discharge port having a tubular member with an elbow bend.

US-A-4 575 370 에는 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트에 제공된 액상 배출 개구들을 구비한 보울을 갖는 원심 분리기가 기재되어 있다. 그 배출 개구들은 보울 내의 액체 풀(pool of liquid)의 깊이 또는 액체 레벨(level of liquid)을 조정하기 위하여 위어 플레이트(weir plate)들에 의하여 부분적으로 덮인다. 일반적으로, 위어의 이용은 보울 내 액체 레벨이 위어의 레벨을 실질적으로 초과할 수 없게 되는 것을 보장하는데, 이것은 실용적인 시야로부터 위어 위의 개구의 영역은 제한되지 않기 때문이다. US-A-4 575 370 에 따르면, 위어의 오버플로우 에지(overflow edge)에는 노치(notch)가 제공되거나, 위어에 관통공(through hole)이 제공되어서, 분리기의 작동 시작 단계에서 분리기에 대한 작은 공급 속도로 낮은 액체 레벨에서 작동하는 것을 가능하게 한다.US-A-4 575 370 describes a centrifuge having a bowl with a base plate and a liquid discharge opening provided in the base plate. The outlet openings are partially covered by weir plates to adjust the depth or liquid level of the pool of liquid in the bowl. In general, the use of weirs ensures that the liquid level in the bowl cannot substantially exceed the level of the weirs, since from the practical field of view the area of the openings on the weirs is not limited. According to US-A-4 575 370, the overflow edge of the weir is provided with a notch, or the weir is provided with a through hole, so that a small It makes it possible to operate at low liquid levels at the feed rate.

이러한 원심 분리기에서의 문제는, 위어 플레이트의 오버플로우 에지를 넘어 흐르는 액체가 베이스 플레이트의 외측부에 달라붙어서 가속되는 경향이 있다는 것인데, 이것은 에너지를 소모하는 것이고 따라서 에너지 손실을 초래하므로, 최대 15% 의 추가적인 동력이 소비된다는 것이다. 또한, 보울 내로의 진입에 있어서, 공급이 회전 속도로 가속되고, 액상이 베이스 플레이트에 있는 배출부에서 위어를 넘어 나가는 때에는 그로써 소비되는 에너지가 손실된다.The problem with these centrifuges is that liquid flowing over the overflow edge of the weir plate tends to stick to the outside of the base plate and be accelerated, which consumes energy and thus results in energy loss, resulting in up to 15% Additional power is consumed. In addition, when entering the bowl, the feed is accelerated at a rotational speed and the liquid consumed thereby loses when the liquid phase passes over the weir at the outlet in the base plate.

앞서 언급된 US 2004072668 의 분리기는 이 문제의 해결을 도모한다. 그러 나, 주어진 직경을 갖는 노즐의 이용은, 변화하는 공급 속도에서 보울 내의 액체 레벨도 변화할 것이라는 것을 수반한다.The aforementioned separator of US 2004072668 aims to solve this problem. However, the use of nozzles with a given diameter entails that the liquid level in the bowl will change at varying feed rates.

그러므로 본 발명은, 전술된 문제를 제거 또는 저감시키는 원심 분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a centrifugal separator which eliminates or reduces the above mentioned problems.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 이 목적은 첫번째 문단에서 언급된 기술의 원심 분리기를 제공함에 의하여 달성되는데, 여기에서 방출 개구는 오버플로우 에지를 구비한 위어에 의하여 반경방향 외향으로 제한되고, 상기 방출 개구는 보울에서의 의도된 최고 액체 레벨 위의 위치까지 반경방향 내향으로 연장된다.According to a first aspect of the present invention, this object is achieved by providing a centrifugal separator of the technique mentioned in the first paragraph, wherein the discharge opening is limited radially outward by a weir with an overflow edge, The discharge opening extends radially inward to a position above the intended highest liquid level in the bowl.

방출 개구에 위어를 배치시킴으로써, 보울 내의 액체 레벨이 모든 공급 속도에서 실질적으로 일정하게 유지되는 것이 보장되는데, 이것은 단순히 방출되는 액체가 위어 플레이트의 상부를 넘어 유동하기 때문이며, 따라서 위어 플레이트는 케이싱, 그리고 그에 따라 보울 내의 액체 레벨을 결정한다. 배출 개구로부터 방출 개구와 위어를 멀리 이동시킴에 의하여, 베이스 플레이트의 외측부에 액체가 달라붙지 않게 되는 것이 보장된다. 따라서 10% 내지 15% 범위의 에너지 손실이 없게 된다. 액체가 회전 방향에 대해 반대의 방향으로 방출되는 때에는, 회전하는 액체의 부가적인 에너지가 방출 개구에서 회복(regain)될 수 있어서, 10% 내지 15% 범위의 동력을 얻는 결과를 낳는다.By placing the weir in the discharge opening, it is ensured that the liquid level in the bowl remains substantially constant at all feed rates, simply because the discharged liquid flows over the top of the weir plate, so that the weir plate has a casing, and The liquid level in the bowl is thus determined. By moving the discharge opening and the weir away from the discharge opening, it is ensured that the liquid does not stick to the outside of the base plate. Thus, there is no energy loss in the range of 10% to 15%. When the liquid is discharged in the opposite direction to the direction of rotation, the additional energy of the rotating liquid can be regained in the discharge opening, resulting in power in the range of 10% to 15%.

보통의 경우에는 수개의 배출부들이 베이스 플레이트에서 공통의 반경 상에서 같은 거리를 두고 배치되어 제공된다.Normally several outlets are provided arranged at equal distances over a common radius in the base plate.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 예각은 0°와 60° 사이의 범위에 있고, 바람직하게는 5°와 35°사이의 범위에 있으며, 더 바람직하게는 15°와 30° 사이의 범위에 있다. 0° 또는 0°에 가까운 예각은 최대의 에너지 회복을 제공할 것이다. 그러나, 보울의 베이스 플레이트로부터 돌출된 케이싱에 복수의 배출부들이 제공되는 경우에는, 0°의 각도가 일 배출부로부터 방출되는 액체가 보울의 베이스 플레이트로부터 돌출된 인접한 케이싱과 충돌하는 것으로 귀결될 수 있다. 이것은, 더 큰 각도를 제공함에 의하여 방지된다. 예를 들어 두 개인 소수의 배출부들만이 있는 경우에는 충돌의 문제가 존재하지 않는다.According to a preferred embodiment of the invention, the acute angle is in the range between 0 ° and 60 °, preferably in the range between 5 ° and 35 °, more preferably in the range between 15 ° and 30 °. have. Acute angles near 0 ° or near 0 ° will provide maximum energy recovery. However, if a plurality of outlets are provided in the casing protruding from the base plate of the bowl, an angle of 0 ° may result in the liquid ejected from one outlet collide with an adjacent casing protruding from the base plate of the bowl. have. This is avoided by providing a larger angle. For example, if there are only a few outlets, there is no problem of collision.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 위어는 구멍을 포함한다. 그 구멍은 시작 기간 중에 견실한 방출 개구를 통하여 보울 밖으로 액체가 유동하는 것을 방지하는데, 이것은, 앞서 언급된 US-A-4 575 370로부터 일반적으로 알려져 있는 바와 같이, 시작 조건에서 유효한 액체 배출부에 낮은 공급 속도를 제공하여 보울 내에 낮은 액체 레벨을 제공함에 의하여 이루어진다.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the weir comprises a hole. The hole prevents liquid from flowing out of the bowl through a robust release opening during the start-up period, which is generally known from the previously mentioned US Pat. By providing a low feed rate to provide a low liquid level in the bowl.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 위어는 교체가능한 위어 플레이트로서 제공되는데, 이로써 오버플로우 에지의 레벨이 보울 내의 원하는 액체 레벨에 대응하여 바뀔 수 있다. 본 발명의 추가적으로 바람직한 실시예에 따르면, 상기 방출 개구에는 홈들이 제공되는데, 이들은 상기 위어 플레이트를 수용하기에 적합한 것이다. 이로써 위어 플레이트를 교체하는 과정이 상당히 용이하게 되고, 언제나 위어 플레이트의 올바른 설치가 보장된다.According to a preferred embodiment of the invention, the weir is provided as a replaceable weir plate such that the level of the overflow edge can be changed corresponding to the desired liquid level in the bowl. According to a further preferred embodiment of the invention, the discharge opening is provided with grooves, which are suitable for receiving the weir plate. This greatly facilitates the replacement of the weir plate and ensures proper installation of the weir plate at all times.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 케이싱은 베이스 플레이트로부터 상기 케이싱 측부의 원격 측부까지 연장된 곡선형 벽을 포함하고, 방출 개구의 측부는 곡선형 벽과 동일한 면 상에 있게 된다. 이러한 구성형태는 방출되는 액체에 난류를 거의 유발하지 않는, 케이싱의 내부 표면을 제공하는데, 이로써 동력 소비가 더 저감된다. 본 발명의 부가적으로 바람직한 실시예에 따르면, 상기 곡선형 벽 및 상기 케이싱 측부는 실질적으로 직각으로 만난다.According to another preferred embodiment of the invention, the casing comprises a curved wall extending from the base plate to the remote side of the casing side, the side of the discharge opening being on the same side as the curved wall. This configuration provides an inner surface of the casing that induces little turbulence in the liquid being released, thereby further reducing power consumption. According to a further preferred embodiment of the invention, the curved wall and the casing side meet at substantially right angles.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 상기 목적은 원심 분리기의 보울의 배출 개구 위로 배치되기에 적합한 액상 방출 포트 부재에 의하여 달성되는데, 이것은 플랜지, 상기 플랜지에 제공된 유입 개구, 상기 플랜지의 측부 상에서 유입 개구에서 돌출된 케이싱, 상기 케이싱에 포함된 케이싱 측부로서 상기 케이싱 측부에 대한 법선이 상기 플랜지에 대해 예각으로 연장되는 케이싱 측부, 상기 케이싱 측부에 제공된 방출 개구를 포함하는데, 상기 액상 방출 포트는 상기 방출 개구가 오버플로우 에지를 구비한 위어에 의하여 제한되는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a liquid discharge port member suitable for being placed over the outlet opening of the bowl of the centrifuge, which is a flange, an inlet opening provided in the flange, an inlet opening on the side of the flange. A casing protruding from the casing side, a casing side included in the casing, the casing side of which a normal to the casing side extends at an acute angle with respect to the flange, and a discharge opening provided in the casing side, wherein the liquid discharge port is the discharge opening. Is limited by a weir with an overflow edge.

부가적으로 바람직한 실시예에 따르면, 청구항 9 내지 14 에 기재되고 앞서 언급된 장점을 갖는 액상 방출 부재가 제공된다.According to a further preferred embodiment, there is provided a liquid discharge member having the advantages described in claims 9 to 14 and mentioned above.

본 발명에 따른 액상 방출 포트 부재에 따르면, 이미 존재하는 원심 분리기의 액상 배출 포트 위로 본 발명에 따른 액상 방출 포트 부재를 단순히 부착시킴에 의하여, 앞서 설명된 장점들을 얻는 것이 가능하다.According to the liquid discharge port member according to the invention, it is possible to obtain the advantages described above by simply attaching the liquid discharge port member according to the invention over the liquid discharge port of an already existing centrifuge.

바람직하게는, 액상 방출 포트 부재의 플랜지가 볼트(bolt)와 같은 체결 수단을 수용하기에 적합한 구멍들을 포함한다.Preferably, the flange of the liquid discharge port member comprises holes suitable for receiving a fastening means, such as a bolt.

이하에서는, 하기의 도면들을 참조로 하여 비제한적이고 예시적인 실시예에 기초하여 본 발명이 보다 상세히 설명될 것이다.In the following, the invention will be described in more detail based on the non-limiting and exemplary embodiments with reference to the following figures.

도 1 에는 종래 기술의 원심 분리기의 개략도가 도시되어 있고;1 shows a schematic of a prior art centrifuge;

도 2 에는 위어 플레이트가 제공된, 원심 분리기의 배출 개구로서 종래 기술의 배출 개구의 정면도가 도시되어 있고;2 shows a front view of the prior art outlet opening as the outlet opening of the centrifuge, provided with a weir plate;

도 3 에는 도 2 의 III-III 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있고;3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

도 4 에는 본 발명에 따른 액상 방출 포트 부재의 사시도가 도시되어 있고;4 is a perspective view of a liquid discharge port member according to the present invention;

도 5 에는 도 4 에 따른 액상 방출 포트 부재의 평면도가 도시되어 있고;5 shows a plan view of the liquid discharge port member according to FIG. 4;

도 6 에는 액상 방출 포트 부재의 평면도가 도시되어 있고;6 is a plan view of the liquid discharge port member;

도 7 에는 원심 분리기의 베이스 플레이트에 위치된 액상 방출 포트 부재의 정면도가 도시되어 있고;7 shows a front view of the liquid discharge port member located in the base plate of the centrifuge;

도 8 에는 액상 방출 포트 부재의 배면도가 도시되어 있다.8 shows a rear view of the liquid discharge port member.

도 1 에 도시된 종래 기술의 원심 분리기(1)는 샤프트(shaft; 4)에 장착된 스크류 컨베이어(screw conveyor; 3) 및 보울(2)을 포함하는바, 이들은 사용 중에 보울(2)의 길이 방향으로 연장된 회전축(5) 주위로 회전하도록 될 수 있다. 또한, 원심 분리기(1)는 길이 방향에 대해 직각으로 연장된 반경 방향(radial direction; 5a)을 갖는다.The prior art centrifugal separator 1 shown in FIG. 1 comprises a screw conveyor 3 and a bowl 2 mounted on a shaft 4, which are in use a length of the bowl 2. It can be adapted to rotate around the axis of rotation 5 extending in the direction. The centrifuge 1 also has a radial direction 5a extending at right angles to the longitudinal direction.

여기에서는, 단순함을 위하여, 회전축(5)을 향하는 반경 방향 및 회전축(5)으로부터 멀어지는 반경 방향 각각을 지칭하기 위하여 "상" 및 "하" 방향이 이용된 다.Here, for the sake of simplicity, "up" and "down" directions are used to refer to the radial direction towards the axis of rotation 5 and the radial direction away from the axis of rotation 5 respectively.

보울(2)은 보울(2)의 일 길이방향 단부에 제공된 베이스 플레이트(6)를 포함하는데, 그 베이스 플레이트(6)는 내측 측부(7) 및 외측 측부(8)를 갖는다. 베이스 플레이트(6)에는 다수의 액상 배출 개구(9)들이 제공된다. 또한 베이스 플레이트(6)의 반대측 단부에서는, 보울(2)에 고상 방출 개구(solid phase discharge openings; 10)들이 제공된다.The bowl 2 comprises a base plate 6 provided at one longitudinal end of the bowl 2, which base plate 6 has an inner side 7 and an outer side 8. The base plate 6 is provided with a plurality of liquid discharge openings 9. Also at the opposite end of the base plate 6, the bowl 2 is provided with solid phase discharge openings 10.

또한 스크류 컨베이어(3)는 슬러리(slurry)를 원심 분리기(1)에 공급하기 위한 유입 개구(inlet opening; 11)들을 포함하는데, 슬러리는 가벼운 상(light phase) 또는 액상(12) 및 무거운 상 또는 고상(13)을 포함한다. 앞서 설명된 바와 같이 원심 분리기(1)의 회전 중에는, 액상(12)과 고상(13)의 분리가 얻어진다. 액상(12)은 베이스 플레이트(6)에 있는 배출 개구(9)들을 통하여 방출되고, 스크류 컨베이어(3)는 고상(13)이 종국적으로 방출되는 통로인 고상 방출 개구(10)를 향하여 고상(13)을 이송한다.The screw conveyor 3 also includes inlet openings 11 for supplying a slurry to the centrifuge 1, which slurry comprises a light phase or a liquid phase 12 and a heavy phase or And a solid phase 13. As described above, during the rotation of the centrifuge 1, separation of the liquid phase 12 and the solid phase 13 is obtained. The liquid phase 12 is discharged through the discharge openings 9 in the base plate 6, and the screw conveyor 3 is directed toward the solid phase discharge opening 10, which is a passage through which the solid phase 13 is finally discharged. ).

도 2 를 참조하면, 종래 기술에 따른 각 액상 배출 개구(9)는 위어 플레이트(14)에 의해서 부분적으로 덮일 수 있다. 위어 플레이트(14)는 보울 내에서의 액체(도 3 참조)의 레벨(15)을 결정하는데, 액체의 실용적인 시야(practical view)로부터 위어 플레이트(14) 위에 있는 개구의 영역(16)은 제한되지 않기 때문에, 액체는 위어 플레이트의 오버플로우 에지(17)를 실질적으로 초과할 수 없다. 위어 플레이트(14)는 지지 장치(supporting device; 21)의 주변 부분(peripheral part; 19)에 있는 관통공(18)들에서 돌출하는 예를 들어 볼트의 형태인 고정 수단(미도 시)에 의하여 베이스 플레이트(6)에 확고히 고정된다. 고정된 상태에서, 주변 부분(19)은 액상 배출 개구(9)의 테두리부(rim; 20)의 적어도 일부를 덮고, 지지 장치(21)는 위어 플레이트(14)를 도 2 에서의 22 에 의하여 표시된 레벨까지 부분적으로 덮는다.Referring to FIG. 2, each liquid discharge opening 9 according to the prior art may be partially covered by a weir plate 14. The weir plate 14 determines the level 15 of liquid (see FIG. 3) in the bowl, from which the area 16 of the opening above the weir plate 14 from the practical view of the liquid is not limited. As such, the liquid cannot substantially exceed the overflow edge 17 of the weir plate. The weir plate 14 is formed by means of fastening means (not shown), for example in the form of bolts, which protrude from the through holes 18 in the peripheral part 19 of the supporting device 21. It is firmly fixed to the plate 6. In the fixed state, the peripheral portion 19 covers at least part of the rim 20 of the liquid discharge opening 9, and the support device 21 opens the weir plate 14 by 22 in FIG. 2. Partially cover up to the marked level.

도 3 에는 도 2 의 III-III 선을 따라 취한 것으로서 액상 배출 개구(9)의 단면이 도시되어 있는데, 여기에는 위어 플레이트(14)의 오버플로우 에지(17)와 실질적으로 일치하는 액체의 레벨(15)이 도시되어 있다.FIG. 3 shows a cross section of the liquid discharge opening 9 taken along line III-III of FIG. 2, where the level of liquid substantially coincides with the overflow edge 17 of the weir plate 14. 15 is shown.

종래 기술에서의 문제점은, 위어 플레이트의 오버플로우 에지(17) 위로 넘치는 액체에 관련되는데, 그 액체는 지지 장치(21)에 의해 잡히는 베이스 플레이트(6)의 외측 표면에 달라붙는 경향이 있고, 이것이 부가적인 동력 소비를 야기한다는 것이다.The problem with the prior art relates to the liquid overflowing over the overflow edge 17 of the weir plate, which liquid tends to stick to the outer surface of the base plate 6 which is held by the support device 21, which is Cause additional power consumption.

이 단점을 극복하기 위하여, 본 발명에 따른 원심 분리기(1)에는 위어 플레이트(14) 및 그것의 지지 장치(21) 대신에, 원심 분리기(1)의 보울(2)의 배출 개구(9) 위로 배치된 액상 방출 포트 부재가 제공될 수 있다.In order to overcome this drawback, the centrifuge 1 according to the invention is placed on the outlet opening 9 of the bowl 2 of the centrifuge 1 in place of the weir plate 14 and its supporting device 21. A disposed liquid discharge port member may be provided.

액상 방출 포트 부재(30)의 일 실시예가 도 4 내지 도 8 에 상이한 각도들로부터 도시되어 있고, 이하에서는 예시적이지만 본 발명을 결코 제한하지 않는 실시예로서 이에 관하여 설명할 것이다.One embodiment of the liquid discharge port member 30 is shown from different angles in FIGS. 4 to 8 and will be described below as an example which is illustrative but does not limit the present invention.

특히 도 4 및 도 5 를 참조하면, 액상 방출 포트 부재(30)는 플랜지(flange; 31)를 포함하는데, 그 플랜지에는 유입 개구(32)(도 8 에서 가장 잘 보임), 및 플랜지(31)의 측부 상에서 유입 개구(32)에서 돌출된 케이싱(33)이 제공된 다. 케이싱(33)은 케이싱 측부(34)를 포함하는데, 여기에서 케이싱 측부(34)에 대한 법선(35)(도 6 에 도시됨)은 플랜지(31)에 대해서 예각(β)으로 연장된다(도 6 참조). 케이싱 측부(34)에는 방출 개구(36)가 제공되어 있는데, 이것은 오버플로우 에지(39)를 구비한 위어 플레이트(45)에 의해 구성되는 위어에 의해 제한된다.With particular reference to FIGS. 4 and 5, the liquid discharge port member 30 includes a flange 31, which comprises an inlet opening 32 (shown best in FIG. 8), and a flange 31. A casing 33 is provided which protrudes from the inlet opening 32 on the side of the. The casing 33 comprises a casing side 34, wherein the normal 35 (shown in FIG. 6) to the casing side 34 extends at an acute angle β with respect to the flange 31 (FIG. 6). The casing side 34 is provided with a discharge opening 36, which is limited by a weir constituted by a weir plate 45 with an overflow edge 39.

장착된 위치에서, 오버플로우 에지(39)는 원심 분리기(1)의 회전축(5)에 대해서 실질적으로 일정한 거리를 갖는다. 이것은 도 7 의 반경(46)에 의하여 표시되는데, 상기 반경(46)은 오버플로우 에지(39)에 대해 직각이고, 또한 원심 분리기의 회전축을 향하여 지향된 화살표(47)를 포함하는 반경을 갖는다. 이와 같은 구성에 의하여, 원심 분리기(1)의 보울(2) 내의 액체 레벨이 위어 플레이트(45)의 오버플로우 에지(39)의 레벨에 의하여 결정된다. 따라서, 보울(2) 내의 액체 레벨은 모든 공급 속도에서 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다.In the mounted position, the overflow edge 39 has a substantially constant distance with respect to the axis of rotation 5 of the centrifuge 1. This is indicated by the radius 46 of FIG. 7, which has a radius that is perpendicular to the overflow edge 39 and also comprises an arrow 47 directed towards the axis of rotation of the centrifuge. With this configuration, the liquid level in the bowl 2 of the centrifuge 1 is determined by the level of the overflow edge 39 of the weir plate 45. Thus, the liquid level in the bowl 2 can be kept substantially constant at all feed rates.

전둘된 바람직한 실시예에 따르면, 예각(β)은 0°와 60° 사이의 범위에 있고, 바람직하게는 5°와 35°사이의 범위에 있으며, 더 바람직하게는 15°와 30° 사이의 범위에 있고, 예를 들어 도시된 바와 같이 25°이다.According to the previous preferred embodiment, the acute angle β is in the range between 0 ° and 60 °, preferably in the range between 5 ° and 35 °, more preferably in the range between 15 ° and 30 °. , For example 25 ° as shown.

도시된 실시예에서, 액상 방출 포트 부재(30)는 오버플로우 에지(39) 아래에 초과 액체 배출부를 제공하는 구멍(37)을 포함한다. 이 초과 액체 배출부는 잘 알려진 바와 같이, 시작 단계 중에 보울(2) 내에서 낮은 액체 레벨로 원심 분리기를 구동하는 것을 제공할 수 있다(US-A-4 575 370 참조).In the illustrated embodiment, the liquid discharge port member 30 includes a hole 37 which provides an excess liquid outlet below the overflow edge 39. This excess liquid discharge may provide for driving the centrifuge to a low liquid level in the bowl 2 during the starting phase, as is well known (see US-A-4 575 370).

본 실시예에서 위어 플레이트(45)는 교체가능하고, 위어 플레이트(45)의 용이한 교체를 위하여 방출 개구(36)에 홈(38)들이 제공되는데, 그 홈(38)들은 스크 류(50)에 의해 고정되는 위어 플레이트(45)를 수용하도록 적합화된다. 이와 같은 구성형태에 의하면, 오버플로우 에지(39)의 레벨은 보울(2)에서의 요망되는 액체 레벨에 대응하여 간단한 방식으로 교체될 수 있다.In this embodiment the weir plate 45 is replaceable and grooves 38 are provided in the discharge opening 36 for easy replacement of the weir plate 45, which grooves 38 are screw 50. It is adapted to receive the weir plate 45 which is fixed by it. According to this configuration, the level of the overflow edge 39 can be replaced in a simple manner corresponding to the desired liquid level in the bowl 2.

도면들에서, 케이싱 측부(34)는 상측 횡단부(upper transverse section; 44)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 이 상측 횡단부(44)의 목적은 케이싱(33)을 받치는 것일 뿐이고, 따라서 케이싱(33)과 케이싱 측부(34)의 나머지 부분의 강도가 그 자체로 변형없이, 방출되는 액체로부터의 압력을 견디기에 충분하다면 생략될 수 있다.In the figures, the casing side 34 is shown to include an upper transverse section 44. However, the purpose of this upper cross section 44 is only to support the casing 33, so that the strength of the casing 33 and the rest of the casing side 34 in itself is not deformed, the pressure from the discharged liquid. It may be omitted if it is sufficient to withstand it.

케이싱(33)은 플랜지(31)로부터 케이싱 측부(34)의 원격 측부(remote side; 40)로 연장된 곡선형 벽(curved wall; 49)을 포함하는데, 방출 개구(36)의 측부(43)는 곡선형 벽(49)과 동일한 면 상에 있다. 이와 같은 구성형태는 케이싱의 내부 표면(41)이 방출되는 액체에 난류를 야기하지 않거나 거의 야기하지 않게 한다. 곡선형 벽(49) 및 케이싱 측부(34)는 실질적으로 직각으로 만난다.The casing 33 comprises a curved wall 49 extending from the flange 31 to the remote side 40 of the casing side 34, the side 43 of the discharge opening 36. Is on the same side as the curved wall 49. This configuration allows the inner surface 41 of the casing to cause little or no turbulence in the liquid being released. The curved wall 49 and the casing side 34 meet at substantially right angles.

또한, 플랜지(31)에는 관통공(42)들이 제공되는 것이 바람직하다. 관통공(42)들은 볼트 등과 같은 체결 수단(미도시)을 이용함으로써 원심 분리기(1)의 베이스 플레이트(6)에 액상 방출 포트 부재(30)를 고정시키는데에 이용될 수 있다.In addition, the through holes 42 are preferably provided in the flange 31. The through holes 42 can be used to secure the liquid discharge port member 30 to the base plate 6 of the centrifuge 1 by using fastening means (not shown) such as bolts or the like.

도시된 실시예에서 케이싱의 상부는 개방되어 있다. 케이싱은 상부 벽에 의하여 막힐 수도 있지만, 배출 개구(9)를 통하여 보울(2)을 떠나는 액상이 방출 개구(36)의 상측 부분을 채우지 아니하고서 오버플로우 에지(39) 바로 위로 방출 개구(36)의 하측 부분을 통해 밖으로 유동함에 있어서는, 그러한 상부 벽이 적어도 유동의 관점에서는 잉여적인 것일 것이다.In the illustrated embodiment the top of the casing is open. The casing may be blocked by the upper wall, but the liquid phase leaving the bowl 2 through the discharge opening 9 does not fill the upper portion of the discharge opening 36 but directly above the overflow edge 39. In flowing out through the lower portion of, such an upper wall would be redundant, at least in terms of flow.

본 발명의 대안적인 실시예에서, 케이싱은 플랜지(31)에 의하여 원심 분리기에 부착되는 대신에 원심 분리기의 베이스 플레이트와 일체로 된다. 위에서 설명된 실시예와 비교하면, 그러한 대안적인 실시예에서 베이스 플레이트의 배출 개구는 케이싱의 유입 개구와 동일한 것일 것이다.In an alternative embodiment of the invention, the casing is integrated with the base plate of the centrifuge instead of being attached to the centrifuge by the flange 31. Compared to the embodiment described above, in such alternative embodiment the outlet opening of the base plate will be the same as the inlet opening of the casing.

액상 방출 포트 부재(30)를 구비한 원심 분리기는 다음과 같이 작동한다:The centrifuge with liquid discharge port member 30 operates as follows:

보울(2)과 스크류 컨베이어(3)는 그들의 공통적인 회전축(5) 주위로 회전되는데, 동일한 방향으로 회전되면서도 상이한 회전 속도로 회전된다. 액상(12)과 고상(13)을 포함하는 물질이 유입 개구(11)를 통하여 보울 내로 공급된다. 고상(13)은 액상(12)으로부터 분리되고 상이한 회전 속도로 인하여 고상 방출 개구(10)로 가게 된다. 그와 동시에, 액상은 베이스 플레이트(6)에 있는 배출 개구(9)를 향하여 유동하고, 거기에서 액상 방출 포트 부재(30)를 통해 방출된다. 보울(2)의 회전 때문에, 액상 방출 포트 부재(30)는 화살표(48)에 의하여 표시된 방향으로 움직일 것이다(도 7 참조).The bowl 2 and the screw conveyor 3 are rotated around their common axis of rotation 5, while rotating in the same direction but at different rotational speeds. The material comprising the liquid phase 12 and the solid phase 13 is fed into the bowl through the inlet opening 11. The solid phase 13 separates from the liquid phase 12 and enters the solid discharge opening 10 due to the different rotational speeds. At the same time, the liquid phase flows towards the discharge opening 9 in the base plate 6, where it is discharged through the liquid discharge port member 30. Because of the rotation of the bowl 2, the liquid discharge port member 30 will move in the direction indicated by the arrow 48 (see FIG. 7).

반대의 회전 방향을 갖는 원심 분리기에서는 액상 방출 포트 부재가 그 반경에 대하여 거울대칭적으로 반대로 되어야 함에 유의한다.Note that in centrifuges with opposite directions of rotation, the liquid discharge port member must be mirrorally symmetrically opposed to its radius.

액상 방출 포트 부재(30)의 방출 개구(36)는 회전 방향(48)에 비하여 후방을 대면하여 배치됨으로써, 액상이 회전 방향에 대해 반대인 실질적으로 원주 방향으로 방출된다.The discharge opening 36 of the liquid discharge port member 30 is disposed to face rearward relative to the rotation direction 48, whereby the liquid phase is discharged in a substantially circumferential direction opposite to the rotation direction.

액상은 케이싱(33)의 하측 부분을 채우고 오버플로우 에지(39)를 넘어 유동 한다. 케이싱(33)의 곡선화된 형상, 및 케이싱(33)과 케이싱 측부(34) 간의 동일한 면 상에서의 천이(flush transition)는, 케이싱(33)을 통하여 액체가 매끄럽게 유동하는 것을 보장하고, 이로써 액체가 법선(35)의 방향으로 케이싱을 떠난다.The liquid phase fills the lower portion of the casing 33 and flows beyond the overflow edge 39. The curved shape of the casing 33 and the flush transition on the same side between the casing 33 and the casing side 34 ensure that the liquid flows smoothly through the casing 33 and thereby the liquid. Leaves the casing in the direction of normal 35.

후속하여, 액상은 오버플로우 에지(39)의 약간 위로 올라오는 유동 프로파일(flow profile)을 가지고 방출 개구(36)를 통해 방출된다. 액체의 레벨(15)이 오버플로우 에지(39) 아래에 놓이는 시작 단계에서는, 전술된 바와 같이 액상이 위어 플레이트에 있는 구멍(37)을 통해 방출될 수 있다. 풀가동 작동에서는, 액상의 30% 내지 70%, 예를 들어 대략 50% 가 구멍(37)을 통해 방출될 수 있다. 원심 분리기 내에서 처리되는 공급에 따라서는, 구멍들을 구비한 어떤 위어 플레이트를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 막히는 경향이 적은, 크고 적은 갯수의 구멍들이 제공될 수 있는데, 상기 적은 갯수의 큰 구멍들은 함께, 각 위어 플레이트에 제공된 작은 구멍들과 동일한 용량을 갖는다.Subsequently, the liquid phase is discharged through the discharge opening 36 with a flow profile that rises slightly above the overflow edge 39. In the beginning stage where the level of liquid 15 lies below the overflow edge 39, liquid can be discharged through the holes 37 in the weir plate as described above. In full run operation, 30% to 70% of the liquid phase, for example approximately 50%, can be discharged through the hole 37. Depending on the feed processed in the centrifuge, it may be desirable to provide some weir plates with holes. Thus, large and small numbers of holes may be provided, which are less prone to clogging, wherein the smaller numbers of large holes together have the same capacity as the small holes provided in each weir plate.

위어 플레이트(45)와 그에 따른 오버플로우 에지(39)의 방위는 함께 케이싱(33)에서의 위치에서 베이스 플레이트(6)로부터 상승된 예각(β)을 이루는바(도 6 참조), 이것은 액체가 오버플로우 에지를 넘어 유동함에 따라서 액체가 보울(2)의 베이스 플레이트(6)의 외측부에 달라붙거나 베이스 플레이트(6)에 있는 인접한 배출 개구(9)에 배치된 인접한 액상 방출 포트 부재(30)를 방해하지 않고 액상 방출 포트 부재(30) 또는 베이스 플레이트(6)에 남겨진 잔류물이 실질적으로 없거나 거의 없도록 액상이 방출되도록 하는 것을 보장한다.The orientation of the weir plate 45 and thus the overflow edge 39 together form an acute angle β raised from the base plate 6 at a position in the casing 33 (see FIG. 6), which means that the liquid Adjacent liquid discharge port member 30 disposed in an adjacent outlet opening 9 in the base plate 6 or as liquid adheres to the outside of the base plate 6 of the bowl 2 as it flows beyond the overflow edge It is ensured that the liquid phase is discharged so that there is substantially or little residue left in the liquid discharge port member 30 or the base plate 6 without disturbing it.

오버플로우 에지(39)는 변화하는 공급 속도에서 조차도 보울(2) 내의 액체 레벨이 실질적으로 일정하게 되는 것을 보장한다.The overflow edge 39 ensures that the liquid level in the bowl 2 is substantially constant even at varying feed rates.

상기 바람직한 실시예의 설명은 예일 뿐이고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 청구범위의 범위를 벗어나지 않는 수많은 변형예들이 가능하다는 것을 안다는 점에 유의한다. 예를 들어 두 가지의 액상을 분리하는 원심 분리기의 경우에는, 그 액상들 중 하나만을 위한 배출부에서 또는 그 둘 다를 위한 배출부에서 본 발명에 따른 액상 방출 포트 부재를 이용하는 것이 가능하다.It should be noted that the description of the above preferred embodiment is merely an example, and that those skilled in the art know that many modifications are possible without departing from the scope of the claims. For example, in the case of a centrifugal separator separating two liquid phases, it is possible to use the liquid discharge port member according to the invention in an outlet for only one of the liquid phases or in an outlet for both.

Claims (14)

사용시 회전축(5) 주위로 회전하는 보울(bowl; 2)으로서, 상기 회전축은 상기 보울의 길이 방향으로 연장된, 보울;A bowl (2) which rotates about the axis of rotation (5) in use, the axis of rotation extending in the longitudinal direction of the bowl; 길이 방향에 대해 직각으로 연장된 반경 방향(5a);A radial direction 5a extending at right angles to the longitudinal direction; 상기 보울의 일 길이방향 단부에 제공된 베이스 플레이트(base plate; 6)로서, 내부 측부 (7) 및 외부 측부 (8)를 구비한, 베이스 플레이트;A base plate (6) provided at one longitudinal end of said bowl, said base plate having an inner side (7) and an outer side (8); 상기 베이스 플레이트에 제공된 배출 개구(outlet opening; 9);An outlet opening 9 provided in the base plate; 상기 베이스 플레이트의 외부 측부 상에서 배출 개구에서 돌출된 케이싱(casing; 33);A casing 33 protruding from the discharge opening on the outer side of the base plate; 상기 케이싱에 포함된 케이싱 측부(34)로서, 상기 케이싱 측부에 대한 법선(35)은 상기 케이싱에서 보울의 원주 방향에 대해 예각(β)으로 연장된, 케이싱 측부; 및A casing side 34 included in the casing, wherein a normal 35 to the casing side extends at an acute angle β with respect to the circumferential direction of the bowl in the casing; And 상기 케이싱 측부에 제공된 방출 개구(36);를 포함하는 원심 분리기(1)로서,A centrifugal separator (1) comprising; a discharge opening (36) provided at the casing side, 상기 방출 개구는 오버플로우 에지(overflow edge; 39)를 구비한 위어(weir; 45)에 의해 반경방향 외향으로 제한되고, 상기 방출 개구는 보울에서의 의도된 최고 액체 레벨(level) 위의 위치까지 반경방향 내향으로 연장된, 원심 분리기(1).The discharge opening is limited radially outward by a weir 45 with an overflow edge 39, the discharge opening being positioned to a position above the intended highest liquid level in the bowl. Centrifuge 1, extending radially inwardly. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 예각은 0°와 60° 사이의 범위에 있고, 바람직하게는 5°와 35°사이 의 범위에 있으며, 더 바람직하게는 15°와 30° 사이의 범위에 있는, 원심 분리기.The acute angle is in the range between 0 ° and 60 °, preferably in the range between 5 ° and 35 °, more preferably in the range between 15 ° and 30 °. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 위어는 구멍(37)을 포함하는, 원심 분리기.The weir comprises a hole (37). 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 위어는 교체가능한 위어 플레이트에 의하여 제공되는, 원심 분리기.Wherein the weir is provided by a replaceable weir plate. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 방출 개구에 제공된 홈(38)들은 상기 위어 플레이트를 수용하기에 적합한, 원심 분리기.The grooves (38) provided in the discharge opening are suitable for receiving the weir plate. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 케이싱은 베이스 플레이트로부터 상기 케이싱 측부의 원격 측부(40)까지 연장된 곡선형 벽(49)을 포함하고, 방출 개구의 측부는 곡선형 벽과 동일한 면 상에 있는, 원심 분리기.The casing comprises a curved wall (49) extending from the base plate to the remote side (40) of the casing side, the side of the discharge opening being on the same side as the curved wall. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 곡선형 벽과 상기 케이싱 측부는 실질적으로 직각으로 만나는, 원심 분리기.The curved wall and the casing side meet at substantially right angles. 원심 분리기(1)의 보울(2)의 배출 개구(9) 위에 배치되기에 적합한 액상 방출 포트 부재(30)로서,As a liquid discharge port member 30 suitable for being disposed above the discharge opening 9 of the bowl 2 of the centrifuge 1, 플랜지(31);Flange 31; 상기 플랜지에 제공된 유입 개구(32);An inlet opening (32) provided in said flange; 상기 플랜지의 측부 상의 유입 개구에서 돌출된 케이싱(33);A casing (33) projecting from the inlet opening on the side of the flange; 상기 케이싱에 포함된 케이싱 측부(34)로서, 상기 케이싱 측부에 대한 법선(35)은 상기 플랜지에 대해 예각(β)으로 연장된, 케이싱 측부; 및A casing side 34 included in the casing, the normal to the casing side 35 extending at an acute angle with respect to the flange; And 상기 케이싱 측부에 제공된 방출 개구(36);를 포함하고,A discharge opening 36 provided in the casing side; 상기 방출 개구는 오버플로우 에지(39)를 구비한 위어(45)에 의해 제한된, 액상 방출 포트 부재.The discharge opening is limited by a weir (45) having an overflow edge (39). 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 예각은 0°와 60° 사이의 범위에 있고, 바람직하게는 5°와 35°사이의 범위에 있으며, 더 바람직하게는 15°와 30° 사이의 범위에 있는, 액상 방출 포트 부재.The acute angle is in the range between 0 ° and 60 °, preferably in the range between 5 ° and 35 °, and more preferably in the range between 15 ° and 30 °. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,10. The method according to claim 8 or 9, 상기 위어는 구멍(37)을 포함하는, 액상 방출 포트 부재.The weir comprises a hole (37), liquid discharge port member. 제 8 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 10, 상기 위어는 교체가능한 위어 플레이트에 의하여 제공되는, 액상 방출 포트 부재.And the weir is provided by a replaceable weir plate. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 방출 개구에 제공된 홈(38)은 상기 위어 플레이트를 수용하기에 적합한, 액상 방출 포트 부재.A groove (38) provided in said discharge opening is suitable for receiving said weir plate. 제 8 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 12, 상기 케이싱은 플랜지로부터 상기 케이싱 측부의 원격 측부(40)까지 연장된 곡선형 벽(49)을 포함하고, 방출 개구의 측부(43)는 곡선형 벽과 동일한 면 상에 있는, 액상 방출 포트 부재.The casing includes a curved wall (49) extending from a flange to the remote side (40) of the casing side, wherein the side (43) of the discharge opening is on the same side as the curved wall. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 곡선형 벽과 상기 케이싱 측부는 실질적으로 직각으로 만나는, 액상 방출 포트 부재.And the curved wall and the casing side meet at substantially right angles.
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